linux进程控制编程

exec 函数
2. 函数原型
有六种不同的 exec函数可供使用，它们常常被统称为 exec函数。 #include <unistd.h> int execl(const char *pathname, const char *arg0 , ... /* (char *) 0 */); int execv(const char *pathname, char *const argv [] ); int execle(const char *pathname, const char *arg0, .../* (char *)0, char *const envp [] */); int execve(const char *pathname, char *const argv [], char *const envp [] ); int execlp(const char *filename, const char *arg0, ... /* (char *) 0 */); int execvp(const char *filename, char *const argv [] );
waitpid函数
3.程序举例
#include <sys/types.h> #include <stdlib.h> #include <stdio.h> int main(int argc, char *argv[]) { pid_t pid; if ((pid = fork()) < 0) printf("fork error\n"); else if (pid == 0) { printf("child, pid = %d\n", getpid()); sleep(5); } else { waitpid(pid, NULL, 0); printf("parent, pid = %d\n", getpid()); } printf("hello\n"); }
fork函数
fork有两种用法： (1) 一个父进程希望复制自己，使父、子进程同时执行不 同的代码段。这在网络服务进程中是常见的——父进 程等待委托者的服务请求。当这种请求到达时，父进 程调用 fork，使子进 程处理此请求。父进程则继续等 待下一个服务请求。 (2) 一个进程要执行一个不同的程序。这对 shell是常见的 情况。在这种情况下，子进程在从fork返回后立即调 用 exec.
子进程结束状态值。 3.如果有错误发生则返回(如果它没有任何子进程)。
waitpid函数
2.函数原型
#include <sys/types.h> #include <sys/wait.h> pid_t wait(int st*atloc); pid_t waitpid(pid_ptid, int *statloc, int options); 两个函数返回：若成功则为进程 ID，若出错则为- 1 在一个子进程终止前， wait 使其调用者阻塞，而 waitpid 有 一选择项，可使调用者不阻塞。 如果一个子进程已经终止，是一个僵死进程，则 wait立即返 回并取得该子进程的状态，否则wait使其调用者阻塞直到一 个子进程终止。如调用者阻塞而且它有多个子进程，则在其 一个 子进程终止时， wait就立即返回。因为 wait返回终止子 进程的进程 ID，所以它总能了解是哪一 个子进程终止了。
vfork 函数
2. 示例程序
#include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <sys/types.h> int main(int argc, char *argv[]) { pid_t pid; if ((pid = vfork()) < 0) printf("fork error\n"); else if (pid == 0) { printf("child, pid = %d\n", getpid()); sleep(5); exit(1); } else { printf("parent, pid = %d\n", getpid()); }
第十讲
进程控制
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LINUX
目录
一、进程标识 二、fork函数
LINUX
三、vfork 函数 四、waitpid函数 五、exec 函数

State 进程在执行过程中会根据环境来改变state。Linux进程有以下状态：
R (TASK_RUNNING)，可执行状态
fork函数
2. 示例程序
#include <sys/types.h> #include <stdlib.h> #include <stdio.h> int main(int argc, char *argv[]) { pid_t pid; if ((pid = fork()) < 0) printf("fork error\n"); else if (pid == 0) { printf("child, pid = %d\n", getpid()); sleep(5); } else { printf("parent, pid = %d\n", getpid()); } printf("hello\n"); }
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一、进程标识 二、fork函数
LINUX
三、vfork 函数 四、waitpid函数 五、exec 函数
exec 函数
1. exec 函数
上一节曾提及用vfork函数创建子进程后，子进程往往要调用一 种exec函数以执行另一个程序。 当进程调用一种exec函数时，该进程完全由新程序代换，而新 程序则从其 main函数开始执行。 因为调用exec并不创建新进程，所以前后的进程ID并未改变。 exec只是用另一个新程序替换了 当前进程的正文、数据、堆 和栈段。
T (TASK_STOPPED or TASK_TRACED)，暂停状态或跟踪状态。
向进程发送一个SIGSTOP信号，它就会因响应该信号而进入 TASK_STOPPED状态(除非该进程本身处于 TASK_UNINTERRUPTIBLE状态而不响应信号)。(SIGSTOP与SIGKILL 信号一样，是非常强制的。不允许用户进程通过 signal系列的系统调用 重新设置对应的信号处理函数。) 向进程发送一个SIGCONT信号，可以让其从TASK_STOPPED状态恢 复到TASK_RUNNING状态。
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一、进程标识 二、fork函数
LINUX
三、vfork 函数 四、waitpid函数 五、exec 函数
fork函数
1. fork函数
一个现存进程调用 fork函数是 linux内核创建一个新进程的方法。 #include <sys/types.h> #include <unistd.h> pid_t fork(void); 返回：子进程中为0，父进程中为子进程ID，出错为-1 由fork创建的新进程被称为子进程（ child process ）。该函数被调 用一次，但返回两次。两次返回的区别是: 子进程的返回值是 0， 父进程的返回值则是新子进程的进程 ID。 一般来说，在 fork之后是父进程先执行还是子进程先执行是 不确定的。这取决于内核所使用的 调度算法。如果要求父、子进 程之间相互同步，则要求某种形式的进程间通信。
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一、进程标识 二、fork函数
LINUX
三、vfork 函数 四、waitpid函数 五、exec 函数
vfork 函数
1. vfork 函数
vfork和fork之间的另一个区别是： vfork保证子进程先运 行，在它调用 exec或exit之后父进 程才可能被调度运行。 vfork用于创建一个新进程，而该新进程的目的是 exec一个新程 序。linux的 shell基本部分就是这种类型程序的一个例子。 vfork与fork一样都创建一个子进程， 但是它并不将父进程的地 址空间完全复制到子进程中，因为子进程会立即调用 exec(或 exit)，于是也就不会存访该地址空间。不过在子进程调用 exec 或exit之前，它在父进程的空间中运行。 常用于uclinux
进程标识
3.其它标识符
除了进程ID，每个进程还有一些其他标识符。下列函数返回这些 标识符。 #include <sys/types.h> #include <unistd.h> pid_t getpid(void); 返回：调用进程的进程 ID pid_t getppid(void); 返回：调用进程的父进程 ID uid_t getuid(void); 返回：调用进程的实际用户 ID uid_t geteuid(void); 返回：调用进程的有效用户 ID gid_t getgid(void); 返回：调用进程的实际组 ID gid_t getegid(void); 返回：调用进程的有效组 ID
printf("hello\n");
}
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LINUX
三、vfork 函数 四、waitpid函数 五、exec 函数
waitpid函数
1. wait 和waitpid函数
如果子进程在父进程之前终止，那么父进程又如何能在 做相应检查时得到子进程的终止状态呢？ 内核为每个终止子进程保存了一定量的信息，所以当终止 进程的父进程调用 wait或waitpid 时，可以得到有关信 息。这种信息至少包括进程 ID、该进程的终止状态、以 反该进程使用的 CPU时间总量。内核可以释放终止进程 所使 用的所有存储器，关闭其所有打开文件。 调用wait或waitpid的进程可能会： 1.暂时停止目前进程的执行,直到有信号来到或子进程结束。 2如果在调用 wait()时子进程已经结束,则 wait()会立即返回
进程标识
1.引言 本章介绍 UNIX的进程控制，包括: 创建新进程 执行程序 进程终止
进程标识
2.进程标识
每个进程都有一个非负整型的唯一进程 ID。因为进程 ID 标识符总是唯一的，常将其用做其 他标识符的一部分以保证 其唯一性。 专用的进程： 进程 ID0 是调度进程，常常被称为交换进程 (swapper)。该 进程并不执行任何磁盘上的程序—它是内核的一部分，因此 也被称为系统进程。 进程 ID1 通常是init进程，在自举过程结束时由内核调用。 示例： ps –aux 显示其他用户启动的进程（a） 查看系统中属于自己的进程（x） 启动这个进程的用户和它启动的时间（u）
Z (TASK_DEAD - EXIT_ZOMBIE)，退出状态，进程成为僵尸进程。
进程在退出的过程中，处于TASK_DEAD状态。 在这个退出过程中，进程占有的所有资源将被回收，除了task_struct 结构(以及少数资源)以外。于是进程就只剩下task_struct这么个空壳，故 称为僵尸。之所以保留task_struct，是因为task_struct里面保存了进程 的退出码、以及一些统计信息。而其父进程很可能会关心这些信息。
只有在该状态的进程才可能在CPU上运行。而同一时刻可能有多个进程 处于可执行状态，这些进程的task_struct结构(进程控制块)被放入对应 CPU的可执行队列中(一个进程最多只能出现在一个CPU的可执行队列中)。 进程调度器的任务就是从各个CPU的可执行队列中分别选择一个进程在该 CPU 上运行。 S(TASK_INTERRUPTIBLE)，可中断的睡眠状态。 处于这个状态的进程因为等待某某事件的发生(比如等待socket连接、 等待信号量)，而被挂起。这些进程的task_struct结构被放入对应事件的等 待队列中。当这些事件发生时(由外部中断触发、或由其他进程触发)，对 应的等待队列中的一个或多个进程将被唤醒。 D (TASK_UNINTERRUPTIBLE)，不可中断的睡眠状态。 与TASK_INTERRUPTIBLE状态类似，进程处于睡眠状态，但是此刻进 程是不可中断的。不可中断，指的并不是CPU不响应外部硬件的中断，而 是指进程不响应异步信号。 例如：在进程对某些硬件进行操作时(比如进程调用read系统调用对某 个设备文件进行读操作，而read系统调用最终执行到对应设备驱动的代码， 并与对应的 物理设备进行交互)，可能需要使用 TASK_UNINTERRUPTIBLE状态对进程进行保护，以避免进程与设备交互 的过程被打断，造成设备陷入不可控 的状态